Направляющее устройство инструмента для обработки глубоких отверстий

(51) 4 В 23 В 51 00 1)а. ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 5 Ц 3 77 73 7 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР 1(71) Ленинградский механический институт им, Маршала Советского Союза Д. Ф. Устинова(54) НАИРАВЛЯЮШЕЕ УСТРО 1"сСТВО И 1 СТРУМЕгТА ДЛЯ ОБРАБОТКИ ГЛУБОКИХ ОТВЕРСТИЙ(57) Изобретение относится и обработке металлов резанием. 1 ель изобретения повышение точности обработки посредством сни. женин степени износа тел качения. 11 а хвостовике 1 размещены неподвижное 2 и подвижное 3 опорные кольца. Стенки а и Гко. 2леп 2 и 3 образуют кольпсвук канавку, предназначенную для размсспения тел качения шариков 4. Шарики 4 удерживаются сеидрат ром 5. 11 а хвостовикс 1 размещена втулка о, торец в которой контактирует с поверхностьн шариков 4. Втулка 6 кинематицески связана с нажнмным узлом, который выполнен в виде плунжера 7. Послсдннй через рддиально установленную тягу 8 соединен с втулкой 6. Торец в втулки 6 может быть выполнен как по конической поверхности, так и по поверхности, перпенди кулярной оси инструмента. Для устранения образования износа по кольцевому перимет. ру сферы шариков стенки а и 2 колец 2 и 3 и торец и втулки 6 могут быть выполнены из различных материалов, причем материал для стенок колец выбран с меньшим коэффициентом трения качения, чем материал для торпа втулки. 2 з. п. ф-лы, 4 ил.)гО 002 ИзцГ)ретение Отнц(итси к оордбцтке металлов резниеч.Цель изобретения повышение )ццнсти обработки посредствомнижения ст( п( ни износа тел кдсния.На фиг.изображено ндпрдвлякп(с( у строист(30 инструмент(1 лля ОГ)рдГ)отки глубоких отверстий с использованием тсхнцлогической смазочно-цхлджддюп(ей среды; и;1 фиг. 2 - тц же, с направляк)щими элементами в виде тел качения для церно- ВОГО рдстзци Вд ни 51 ОтВерсти Й; нз фи Г. 3 схема расположения стенок опорпых колец и конической поверхпости торцд втулки; на фиг. 4то же, при поверхности торца втулки, перпендикулярной оси инструмента.Напр;)влякпсе устройство ипс)румп гз лля обрдб(пки глубоких отверстий содержит сцелипеппыикорпусом хвостовик 1, на котором размещены неподвижное опорпое кольцо 2 и подвижное опцрпце кольцо 3. с.тазики и и б колец 2 и 3 цбрдзуюг кольцевую к;(пдку, предназ)Нчспнук) .1 ля р;зме(пепия те,) 4 кдчепия, например (париков, улсржии;цл(ых от радиального рдспалания с помо(пью сепаратор;1 5. хстройство вклю. част тк ке н) у,(ку 6, р;бцчий торец ь которой лопц,(пигс,)ь),ц пч(с( вочожпцс(ь конта ктирц иг(, с пер ифри й по и пцвс р х ностьк сф(.ры И 11 рпк и 1, р 1 пцлц)ке)3)п)1 х В ц,1 нцй попси 33 и ,3 скц (и и (струл(еГ(;1. 11 тулкз 6 кип ч;1111ц 1П 53 и 31;3нзжимным(фиг), кц(црыи ып,)пен в Виде устд- НОВ.1.Н ПЦ13 К(11311,)а Е ЛЛ Я ПОДВОЛЗ смдзочпц-ц;л, ж 011033(с)1 техпологицеской сре Лы :Г)(:) П,1, и кер;1 7. Последпий с(к Липсн 1(р( 1 р;1,(п;1,1 ьнц ч(тдпцвл(ппх к) Гягл 8 с Втхлкой 6, пчеющей Вцзмцж)исть осево- ГО пер(меп(епи 51 Вм. Ге с плл нж(рцм 7 относительно корпуса 1.(:тенки колсц и и б выполнепы пдклцппычи, ц(ц цбеспчивзет полвижпость одного из кц,пп 3 относительно корпуса(из здклипп(Зпи В с.)учде ученьп(ения лп(мет ра обрГ)дтывечцгц отверстия заготовки или из чепе 1(и 51 ъ слцви й кцн д к 1 ирцВ) н и 51 И 3 д рикн 4 и зоне взаимодействия ) пх с пов(рхнос гьк зд(ото В ки С).В здви(имсги от копкре(пых,с, ц;)ип эксплуд(;Пии ипструм. Итд и с( 30 пот ру кпии рдбоцпй торец и Вту.(ки 6 мцж 1 Г 1,1 г(, выполпс и, кдк по коницеской пци р,(,цс 3 и (фиг. 3), гзк и по поверхицсти, 3( рпсп,1 пклл 5(рнци Оси инсГрумс н Г 11)311) Прп этом кцпическзя понерхност), рд(кц(гц торпа и Втулки 6 чожет быть В(,п(,13 Опз 1 д Кжс ОСЕСИ М МЕтрпц ПО СООТВСТ С(у)чнсй степке (5 кольцевой канавки 0(п осител 1,- но цилиплрической поверхност)1, пр х лип(и через центры тел 4 качения.11 З фиг 4 показано болеенц. испознсние кцльцх Вци канавки 31 р;1 бочего тцр(ш и втулки 6 Б этом случ;)с рдб)ций горец втулки 6 Вы(нлнеи перпенликулярпыч цси и)Струментд, одна из степок и Вы(плиепа копи и ской, д лру гдя стенка б ци,иплри Сскцй. 11 цпцлнеиие с раз .(и 13(ым чер(ловднием этих поверхностейцбеспциизет свобцдпук) 1 плифовку алмазпь(ми кругами. Кольцо 3 со стороны хвое тцвой чисти корпуса имеет сопряжение с нажимным узлом, Выполненным в виде упругого элемента 1 О и устзповлениой регулировочной гайки 11. Корпус с закреплен.ным режущим блцкцч 12 установлен в стеб.левой части 3. 11 з плунжерс 7 выполнепь( уплотпительньк кольца 14 и центральное отверстие В, которое соединяет канал г 15 для подвода Г.Г)(: с Выходным отверстием иВ зону реззпия ркхщих лезвий блока 12.11)жич)3011 хзел (фиг. 2) инструментач ожет Гыть гд к к( в ь( пол нен в виде лопц,)нпгс.(ь)игц ря,ш шариков 15, разме(цсн О пых п;1 п(ике кц.1 ьпд 3. При этцч Втулка 6. ц;иОй стороны ичеет возчожность контак.тириЗпия своим рдбоцил торцом 1 с перифсрийнцй пов( рхП)стью сфс.ры Париков 4, ,1 с лру(цй стороны с шариками 15.11 арики 16 расположены п(1 дорожках кзчепия вту,ки 6 и кольца 16, торец к грц(ц рдс(Олцжеп на упругом элементе 1 О.11(илелпий выпцлпен в этом случае В вплс у)(ру(ц(ц кцлшз из полиуретанз, огрдпи 1(13(ЦГЦ СЦ ВСХ СТОРОН РЗЗгЬЕМ)Ий МЕт;ЛЗО,и (сски ОГцлцчкцй, цепез которую гайка 1сжич(ст этг элеленг.;1 л 51 усз ранения обрдзовдпия износа13 кол 1 п(м)л)у перилетр) сфсры иариков 4г(нкп и и б колец 2 и 3 и рабочий1 цр( и 5 ВМ.1 ки 6 чцгу бь 1 т ь Выпц,113 ны из 5 1):1 3 л и 1 и ь( х м д т . р и 11, ц В. х д р д ктс р и.) х ю П 1 и х с 51разными условяли кацепия п(ариков 4 пц этим цпцрныч пцнс рхпостяч, что улучши г в прощссе эксплуатации инструл(епгд кинематику движения тел кацепия. Тк, ндпример, материал см(ппых колеи 2 и 3, пд которых выполяены степки а и ц, Выордн из полИи пи и копы х стдлси, коорые обеспечивают меньший кцэ(рфициент трения качения шариков 4 ( К= О,02 - 3),Г)8) по сравнению с коэффициентом кдчепия у материала втул.45 ки 6, пиполн(. пипи из чу 1 нз, Д,)я кц ГОрого лап пый коэ(1 рициент качения равеп К= - О, 0,16. Б рсзулызте использования рдзличных материалов шарики 4 совершают лополнитс,(ьпо рулярпые вращатсльньи движения цт)псительн) их 1 с нтрд, что обеспечивает равномерный износ пц всей сфери(сской поверхности тел кдцепия.11 ри Настройке устройства (фиг. 1) длярдбцты завинчиванием гайкичерез упрлгий элемент 10 окд(ывзют давление нз подвижное кольцо 3 и )ем самь(м изченякг 55 радиальное полжени( шз;)иков 4 на стенках и и ( колец 2 и 3. Для инструмента, прелсгдизсн)и)гц;з фиг. 2, Второй рял шд р)кОВ 16, рдспцлцж.И 1 ых нд ло)цжкзх кзО 15 20 форм ули изобре ген и.25 30 35 40 1 . 50 цсния втл;Ки 6 ко 1 ьцз 16, лт)1,)влив)- нг с помсншю черной проказ, 17Устройство работает следу к)шм Обрзлоч.Тела кацения - ц)арик 4, нзходяии- ся в контакте с обрабатываемой поверхностью отверстия заготовки), воспринимают возникающие гри обработке рабочие нагрулки, обусловленные силами резания режущих блоков 12, закрепленных на корпусе с предварительным натягом. Натяг по шарикам 4 и 15 создается при введении инструмента в обрабатываемое отверстие заготовки 9. Шарики 4 и 15 передают рабочую нагрузку на стенки а и б колец 2 и 3. Так как эти стенки дорожки качения выполнены в виде конической поверхности или в виде чередующихся поверхностей (фиг. 3 и 4), то рабочая нагрузка, действующая в радиальном направлении, разлагается на две солгиляО- щие -- радиальную и осевую. с)доврсленно на тела 4 качения действует другая Осевая нагрузка, противоположно нзпрдвлсипи первым. Она (фиг. 1) созддется рабочим торцом в втулки 6, которая черсз тягу 8 связана жестко с плунжероч 7. Разгруж;к)- шая нагрузка обусловлена созданием гидравлического давления СОС, поступзюшс и под давлением в канал г для ее подвода через центральное отверстие е плунжерд 7 и отверстие и в зону резания пежуц)его блока 2, закрепленного в корпусе. В сл зе возрастания радиальных нагрузок на )париках 4 кольцо 3 под действием Осевой состзвлякнцей этой рабочей нагрузки вчссте упругим элементом 10, преодолевая его сопротивление, перемесцается вдоль Оси корпуса 1. Это перемещение происходи) д такого момента, пока силы, действуннцие нз парики 4, и упругие силы пружины 1 пе придут в равновесие с возрастающими нагрузками. В случае использования инструмента (фи. 2) осевая разгружаюшая нагрузка Осупсествляется через ряд нариков 15, расположенных на дорожках качения колеи 16 и втулки 6.При этом шарики 4, расположенные в одной поперечной п;Оскос)и и со стороны, противоположной сторонс утзновки режущего лезвия блока 12, воспринимзк)т основ. ную нагрчзку, а ряд устднпленных ш;)риков 15 несет функцию чисн)О) Обработки и передачи осевого уси;ия рсл упругии элемент 10 От гайки 11.Жесткость базирования шариков 4 и 15 инструмнтд на понсрхности л;готовки 9 знацитсл ьно пов с)ется,р и ч. пс толко путем изменения рдзчерн и кос рукин и, но и специзльньм регулироиднием положения торца б втулки 6, который имеет возможно ть допо:интелно контактировать периферийной поверхностьк) тел 4 качснии. 1)с,и к);)ч 4 . ия)чоьк Грсс вт, кии, ) жить птонн нл к) Ос евук) нагрузку. рдзвинземук нзжимныч устри вол, з тзкжс рзбоу к Оссвук) нагрузку, нзпрзвленнук в противоположнол напр)В,НИИ дЕСтиви ПЕрВОй НаГруЗКИ, тО Отситесьные персчещения ряда тел 4 и 15 качения при этом значительно меньше, м если бы к этому ряду не была приложснз нагрузка от рабочего торца втулки. Осевая нагрузка от рабочего торца втулки 6 ;акже обеспечивает более равномерное распределение радиальных составляющих сил, действуюгцих на стенки колец 2 и 3. Это Обьясняется тем, что, осевое усилие от ра. боцего торца втулки 6, уничтожает осевую игру ряда направляющих, которая может быть вызвана неравномерностью обрабаты. вделого слоя Отверстия или смещением Ос инструмента Отн сите,но с)си враше. ния заготовки, и такжс вылын;)ет предвари- тЕЛЬНуЮ дЕформацИЮ рдбсцсй ПОВЕрХНОСтн дорожки качения, имеющей чсньшую нагрузку, и тел качения в местах их контактироваи ия. 1. Направляющее устройство инструмента для обработки глубоких отверстий, содержащее последовательно рдчюложенные из хностовике инструмента ьч подвижное и и)движное опорные кольца, стенки когорых пр; уют кольцевую канавку, предназначен. ную для размещения тел качения, удер. живдечых сепаратором, и нажимной узел, установленный с возможностью вздилодсйствия с подвижным кольцом и состяший из упру гого элемента и гайки, отяичакщееея геч, что, с целью повышения точности обработки посредством снижения степени износа тел качения, устройство снабжено установленной коаксиально опорным кольцам в улкой, торец которой предназначен для контдктирования с телами качения, и дополнитсльным нажимным узлом, установлен- и, ч с возможностью взаимодействия с втул- КО)2. Устройство по п. 1, отличающееся тсч, цто дополнительный нажимной узел выОлнсн в виде плунжера и жестко связан- О с последним тяги, преднд ндченной для взаимодействия с втулкой.3. Устройство по и. 1, отличакщеея тем, что стенки колец и торец втулки выполнеы из материалов с рзз.ицным коэффициентом трения качения, при этом чатеризл для стенок выбран с меньшим коэффициентом трения качения, чем латериал для торпа втллки.